Устройство для развальцовки труб Советский патент 1980 года по МПК B21D39/06 

Изобретение относится к произвол ству теплообменных аппаратов и котлов и может быть использовано при выполнении вальцовочных соединений труб с трубными решетками. Известны муфты предельного момен та, состоящие из двух дисков с кула ками или шариками, поджимаемых друг к другу пружиной 1 . При использовании известных муфт совместно с вальцовками процесс раз вальцовки труб осуществляется следующим образом. Вращение через вере тено передается роликам, расположенным в конических окнах корпуса-с паратора. Вследствие смещения наибольшей ширины конуса окон в сторону, противоположную вращению вальцо ки, веретено затягивается в корпуссепаратор, раздвигая ролики и увеличивая действуквдий при развальцовке крутящий момент. Когда крутящий момент на веретене вальцовки достигнет величины, на которую оттарировано сцепление дисков муфты, происходит взаимное проскальзование дисков и процесс развальцовки закан чивается. В результате не обеспечивается равномерная (одинаковая) величина развальцовки по сечению трубы, так как ролики, достигнув заданной величины развальцовки только в отдельных точках, дальше не перемещаются, вследствие проскальзывания дисков муфты и разобщения ее с приводом. Участки же трубы, расположенные между роликами остаются недовальцованными. С помощью известных муфт предельного момента не обеспечивается цилиндрическая форма трубы после развальцовки, что снижает качество вальцовочных соединений. Обычно для ликвидации этого недостатка величину развсшьцовки устанавливают значительно большей, чем требовалось бы при цилиндрической форме,поверхности трубы. Это приводит к перегрузке вальцовочного инструмента и к преждевременному выходу его из строя. Известно также устройство для увеличения диаметра труб с кулачковой муфтой, содержащее установленные в корпусе на оси ведущий и ведомый диски с торцовыми кулачкалвд. веретено и сепаратор с коническими рабочими роликами, размещенными в конических окнах под углом к оси веретена 2 . Такое устройство обеспечивает и заданную одинаковую по сечению трубы степень развальцовки, и цилиндрическую форму поверхности последней. Но оно может быть использована лишь для специального инструмента с короткими роликами (длина ролика меньше длины вальцовочного пояса), так как в этом Инструменте крутящий момент передает Ья через его корпус роликам и плавающему конусу, перемещающемуся при раэ вальцовке трубы навстречу стержнютолкателю, вворачивающемуся в корпус труборасширителя. В инструменте же с длинными роликами (длина ролика равна или больше длины вальцовочного по яса) крутящий момент передается чере веретено, что исключает возможность применения стержня-толкателя, вворачиваемого в корпус вальцовочного инструмента. В то же время инструменты с длинны ми роликами в силу того, что они обе печивают большую производительность развальцовки труб, находят применени при выполнении вальцовочных соединений в подавляющем большинстве конструкций теплообменных аппаратов и всех существующих конструкциях паровых кот лов. Труборасширители же с короткими роликами применяются в основном для судовых теплообменных аппаратов с тру бами малого диаметра и трубными решет ками большой толщины, когда другими инструментами невозможно выполнить качественные вальцовочные соединения ЦеЛь изобретения - повышение качества трубы при ее развальцовке инт струментом с длинными роликами. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено навернутым на корпус стаканом, в котором выполнены продольные клинообразные по высоте пазы, и роликами, размещенными в этих пазах, причем вершина клина паза обращена в сторону наклона рабочих роликов. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - поперечное сечение корпуса вальцовки по наиболее широкой части конуса окна; на фиг. 3поперечное сечение регулирующей муфты по продольному клинообразному па,зу. Устройство состоит из регулирующей муфты и вальцовки с длинными роликами. Муфта содержит кулачковые диски 1 и 2, поджатые пружиной 3 в корпусе 4, жестко соединенном с ведущим диском 1, гайки 5, перемещающей ся при тарировке усилия поджатия пружины 3 по резьбе вдоль оси 6, соединенной шпонкой 7 с ведомым диском 2 и сидящей на буртике корпуса 4, стакан 8, находящийся в резьбовом соединении с корпусом 4 и имеющий продольный клинообразный паз 9, в котором расположен ролик 10. Вальцовка содержит сепаратор 11, в конусных окнах которого расположены конические ролики 12, наименьшая и наибольшая ши рина конуса которых смешена относительно центра окна для автоматического затягивания жестко закрепленного на оси б муфты веретена 13 при развальцовке и его выталкивания при выводе инструмента из развальцованной трубы. В зависимости от направления смещения наибольшей ширины о. конуса окна (т.е.от наклона рабочих роликов развальцовка трубы происходит при вращении устройства по или против часовой стрелки. Для заклинивания стакана 8 от вращения роликом 10 при проскальзывании дисков 1 и 2 муфты в процессе развальцовки продольный паз 9 расположен узкой частью Ь клина в направлении, совпащающем с направлением смещения наибольшей ширины а конуса окна в сепараторе 11 вальцовки. Устройство работает следующим образом. Сепаратор 11 вальцовки заводится в развгшьцовываег ю тpyбy и веретено 13перемещается вдоль оси сепаратора вправо, раздвигая конические ролики 12 до упора,в трубу (не показана). При вращении вальцовки по часовой стрелке, вследствие показанного на фиг. 1 смещения наибольшей ширины конуса окна под конические ро- лики 12, последние начнут под влиянием сил трения затягивать веретено 14с закрепленной на нем регулирующей муфтой. Под воздействием веретена 13 комические ролики 12 начнут раздвигаться и развальцовывать трубу одновременно по всей длине вальцовоч ного пояса. В результате начнет увеличиваться крутящий момент на веретене 13. При возрастании этого момента до величины, превышающей крутящий момент, на который оттарировано сцепление дисков 1 и 2 пружиной 3, веретено 13, сепаратор 11, конические ролики 12 и диск 2 останавливаются, а диск 1 с закрепленным на нем корпусом 4 муфты проскальзывают относительно диска 2. При этом проскальзывании стакан 8 перемещается в осевом направлении в сторону сепаратора 11 без вращения, так как его вращению препятствует ролик 10, попадающий в узкую часть b клина продольного паза 9. Как только торец стакана 8 упрется в буртик сепаратора 11, опирающегося на трубную решетку (не показана), вследствие заклинивания с усилием от пружины 3 стакана 8 в резьбовом соединении с корпусом 4, вращение веретену 13 передается через корпс 4 муфты, стакан 8, ролик 10, заклиненный в пазу 9, диск 2 и ось 6. Инструмент продолжает развальцовку трубы с образованием требуемой цилиндрической поверхности до диаметра, обеспечивающего заданную величину развальцовки равномерно по сечению трубы. После 2-3-х оборо